BIOLOGY Candidate session number HIGHER LEVEL...
Transcript of BIOLOGY Candidate session number HIGHER LEVEL...
20 pages
M12/4/BIOLO/HP2/ENG/TZ1/XX
Thursday 17 May 2012 (afternoon)
BIOLOGYHIGHER LEVELPAPER 2
INSTRUCTIONS TO CANDIDATES
• Write your session number in the boxes above.• Do not open this examination paper until instructed to do so.• Section A: answer all questions.• Section B: answer two questions.• Write your answers in the boxes provided.• A calculator is required for this paper. • The maximum mark for this examination paper is [72 marks].
2 hours 15 minutes
Candidate session number
0 0
© International Baccalaureate Organization 2012
Examination code
2 2 1 2 – 6 0 0 8
0120
22126008
–2– M12/4/BIOLO/HP2/ENG/TZ1/XX
SECTION A
Answer all questions. Write your answers in the boxes provided.
1. Bottlenose dolphins (Tursiops truncatus) inhabit almost all tropical and temperate oceansbetween45Nand45S.Overatwo-yearperiod,aerialsurveyswerecarriedouttoinvestigatethe seasonaldistributionof theseanimalsalong themid-Atlanticandeasterncoastalwatersof theUSA. Sightingswererecordedusingaglobalpositioningsystem(GPS)whileflyinginaregularpatternwithinapproximately65kmoftheshore.Atotalof12760dolphinsweresightedoverthetwo-yearperiodandthedataaresummarizedinthechartbelow.
Eachbarcorrespondstoasinglesurveyandthelengthofthebarcorrespondstothetotalnumberof bottlenose dolphins counted in that survey. The circleswith numbers indicate numbersofdolphins.
[Source:adaptedfromLeighG.Torres,WilliamA.McLellan,ErinMeagherandD.AnnPabst(2005)‘Seasonaldistributionandrelativeabundanceofbottlenosedolphins,Tursiops truncatus,alongtheUSmid-AtlanticCoast.’
Journal of Cetacean Research and Management,7(2),pp.153–161.]
(This question continues on the following page)
1 December
1 March
1 June
1 September
Autumn
Summer Spring
Winter25002000
10001500
500
0220
–3–
Turn over
M12/4/BIOLO/HP2/ENG/TZ1/XX
(Question 1 continued)
(a) Statethelargestnumberofdolphinscountedinasinglesurvey. [1]
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(b) Calculatethemeannumberofdolphinscountedpersurveyforthewinterseason. [1]
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(c) Comparethedataforthedolphinpopulationsinwinterandsummer. [2]
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0320
–4– M12/4/BIOLO/HP2/ENG/TZ1/XX
(Question 1 continued)
Aspartofthesamestudy,coastalaerialsurveyswerecarriedoutoverthesametimeperiodbyflyingparalleltothecoastapproximately500moffshore.Thediagrambelowshowsamapofthesectionofcoastsurveyed.Thebargraphshowstheseasonaldataforsummerandwinteratthecorrespondinglatitudes(N).Atotalof5431bottlenosedolphinsweresightedduringthesesurveys.
Key: summer winter
Latitude/ N
36.636.436.236.035.835.635.435.235.034.834.634.434.2
0 100 200 300 400 500 600Meannumberofdolphinscounted
persurvey
[Source:adaptedfromLeighG.Torres,WilliamA.McLellan,ErinMeagherandD.AnnPabst(2005)‘Seasonaldistributionandrelativeabundanceofbottlenosedolphins,Tursiops truncatus,alongtheUSmid-AtlanticCoast.’
Journal of Cetacean Research and Management,7(2),pp.153–161.]
(d) (i) Comparethedistributionofdolphinsinsummerandwinter. [2]
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Cape Lookout 34.6 N
Cape Hatteras 35.2 N
North Atlantic Sea
Land
0420
–5–
Turn over
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(Question 1 continued)
(ii) Suggestonereasonforthedifferencesindistribution. [1]
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0520
–6– M12/4/BIOLO/HP2/ENG/TZ1/XX
(Question 1 continued)
Inadifferentstudy,researchersinvestigatedtheroleofwatertemperatureasapossiblefactorinthedistributionofbottlenosedolphins.Therateofmetabolism(measuredastherateofoxygenuptakeperunitmass)offivecaptiveadultswasmeasuredunderarangeofwatertemperatures.The rateofmetabolismwas found to increasesignificantlywhen thewater temperature fellbelow a certain value known as the lowest critical water temperature (LCTw). Below thistemperaturethebodyusesmoreenergytocombatthecoolingeffectofthesurroundingwater.Thedatafortheseanimalsaresummarizedbelow.
Animal Sex Age / years Mass / kg LCTw /°C
1 male 27 177.3 7.8
2 male 24 191.4 5.7
3 male 26 219.7 5.6
4 male 14 187.0 5.5
5 female 33 178.2 10.6
AdaptedwithpermissionfromL.C.YeatesandD.S.Houser(2008)‘Thermaltoleranceinbottlenosedolphins(Tursiops truncatus).’Journal of
Experimental Biology,211,pp.3249–3257,Table1.doi:10.1242/jeb.020610:TheJournalofExperimentalBiology:jeb.biologists.org
ThegraphbelowsummarizestherelationshipbetweenLCTwandbodymass.
LCT w/°C
11
10
9
8
7
6
5
4160 170 180 190 200 210 220 230
Mass/kg
[AdaptedwithpermissionfromL.C.YeatesandD.S.Houser(2008)‘Thermaltoleranceinbottlenosedolphins(Tursiops truncatus).’
Journal of Experimental Biology,211,pp.3249–3257,Figure4.doi:10.1242/jeb.020610:TheJournalofExperimentalBiology:jeb.biologists.org.]
(This question continues on the following page)
0620
–7–
Turn over
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(Question 1 continued)
(e) OutlinetherelationshipbetweenbodymassandLCTwformaledolphins. [2]
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(f) SuggestonereasonforthehighLCTwmeasuredforthefemaledolphin. [1]
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(g) Evaluatethehypothesisthatwatertemperaturedeterminestherangeanddistributionofbottlenosedolphinsinthewild. [2]
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0720
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(Question 1 continued)
(h) Explainhowan increase inwater temperaturedue toglobalwarmingcouldaffect thedistributionofbottlenosedolphinsalongtheeasterncoastoftheUSA. [2]
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(i) Suggesthowresearchintotherangeanddistributionofbottlenosedolphinscouldbenefitfrominternationalcooperation. [1]
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0820
–9–
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2. (a) DNAreplication involvesanumberofenzymes includingDNApolymerase. IdentifyoneotherenzymeinvolvedinDNAreplication. [1]
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(b) ExplaintheroleofOkazakifragmentsinDNAreplication. [2]
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(c) Thediagrambelowshowstheprocessoftranscription.
RNApolymerase
(i) Labelthesenseandantisensestrands. [1]
(ii) DrawanarrowonthediagramtoshowwherethenextnucleotidewillbeaddedtothegrowingmRNAstrand. [1]
5′
3′
3′
5′
0920
–10– M12/4/BIOLO/HP2/ENG/TZ1/XX
3. (a) Outlinethemechanismsinvolvedinthecontrolofheartbeat. [3]
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(b) Explainhowthedirectionofbloodflowintheheartiscontrolled. [2]
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4. (a) Outlinetheprocessofin vitrofertilization(IVF). [3]
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1020
–11–
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(Question 4 continued)
(b) Thediagrambelowshowsasmallportionofthetissueinatransversesectionofatestis.
X
(i) IdentifythecelllabelledX. [1]
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(ii) Outlinethefunctionofthiscell. [1]
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(This question continues on the following page)
1120
–12– M12/4/BIOLO/HP2/ENG/TZ1/XX
(Question 4 continued)
(c) Explainhowmeiosisresultsingeneticvariationingametes. [2]
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1220
–13–
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SECTION B
Answer two questions. Up to two additional marks are available for the construction of your answers. Write your answers in the boxes provided.
5. (a) Outline,withexamples,thetypesofcarbohydratefoundinlivingorganisms. [4]
(b) Describetheimportanceofhydrolysisindigestion. [6]
(c) Explaintheeffectofinhibitorsontheactivityofenzymes. [8]
6. (a) Describethecharacteristicsofstemcellsthatmakethempotentiallyusefulinmedicine. [5]
(b) Outlineatechniqueofgenetransferresultingingeneticallymodifiedorganisms. [5]
(c) Explaintheuseofkaryotypinginhumangenetics. [8]
7. (a) Describehowplantscarryoutgasexchangeintheleaves. [5]
(b) Outlinethecausesandconsequencesoftheenhancedgreenhouseeffect. [5]
(c) Explaintheroleoflimitingfactorsinphotosynthesis. [8]
8. (a) Outlinewhatismeantbyhomeostasis. [4]
(b) Describehowbodytemperatureismaintainedinhumans. [6]
(c) Explaintheprocessesoccurringinthekidneythatcontributetoosmoregulation. [8]
1320
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